// 实现一个 Trie (前缀树)，包含 insert, search, 和 startsWith 这三个操作。

// 示例:

// Trie trie = new Trie();

// trie.insert("apple");
// trie.search("apple");   // 返回 true
// trie.search("app");     // 返回 false
// trie.startsWith("app"); // 返回 true
// trie.insert("app");   
// trie.search("app");     // 返回 true
// 说明:

// 你可以假设所有的输入都是由小写字母 a-z 构成的。
// 保证所有输入均为非空字符串。

#include "stdc++.h"

/* 
官方题解：https://leetcode-cn.com/problems/implement-trie-prefix-tree/solution/shi-xian-trie-qian-zhui-shu-by-leetcode/

*/
class Trie {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    Trie() {

    }
    
    /** Inserts a word into the trie. */
    void insert(string word) {
        Trie* root = this;
        for (const char& c : word) {
            if (root->m_next[c - 'a'] == nullptr) {
                root->m_next[c - 'a'] = new Trie();
            } 
            root = root->m_next[c - 'a'];
        }
        root->m_isEnd = true;
    }
    
    /** Returns if the word is in the trie. */
    bool search(string word) {
        Trie* node = searchPrefix(word);
        return node != nullptr && node->m_isEnd != false;
    }
    
    /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
    bool startsWith(string prefix) {
        Trie* node = searchPrefix(prefix);
        return node != nullptr;
    }
private:
    bool m_isEnd{false}; // 是否是一个字符串的结束
    Trie* m_next[26] = {nullptr}; // 26叉树，一定要初始化成nullptr，否则容易出错
    Trie* searchPrefix(const string& word) {
        Trie* root = this;
        for (const char& c : word) {
            if (root->m_next[c - 'a'] == nullptr) {
                return nullptr;
            }
            root = root->m_next[c - 'a'];
        }
        return root;
    }
};

/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * Trie* obj = new Trie();
 * obj->insert(word);
 * bool param_2 = obj->search(word);
 * bool param_3 = obj->startsWith(prefix);
 */


/*
Trie，又称前缀树或字典树，是一棵有根树，其每个节点包含以下字段：

指向子节点的指针数组 children。对于本题而言，数组长度为 26，即小写英文字母的数量。
此时 children[0] 对应小写字母 a，children[1] 对应小写字母 b，…，children[25] 对应小写字母 z。
布尔字段 isEnd，表示该节点是否为字符串的结尾。

插入字符串
    我们从字典树的根开始，插入字符串。对于当前字符对应的子节点，有两种情况：
        子节点存在。沿着指针移动到子节点，继续处理下一个字符。
        子节点不存在。创建一个新的子节点，记录在 children 数组的对应位置上，然后沿着指针移动到子节点，继续搜索下一个字符。
    重复以上步骤，直到处理字符串的最后一个字符，然后将当前节点标记为字符串的结尾。

查找前缀
    我们从字典树的根开始，查找前缀。对于当前字符对应的子节点，有两种情况：
        子节点存在。沿着指针移动到子节点，继续搜索下一个字符。
        子节点不存在。说明字典树中不包含该前缀，返回空指针。
    重复以上步骤，直到返回空指针或搜索完前缀的最后一个字符。

若搜索到了前缀的末尾，就说明字典树中存在该前缀。此外，若前缀末尾对应节点的 isEnd 为真，则说明字典树中存在该字符串。

*/
class Trie {
private:
    vector<Trie*> children;
    bool isEnd{false};
    Trie* searchPrefix(string prefix) {
        Trie* node = this;
        for (char c : prefix) {
            int index = c - 'a';
            if (node->children[index] == nullptr) {
                return nullptr;
            }
            node = node->children[index];
        }
        return node;
    }
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    Trie() : children(26, nullptr) {}
    
    /** Inserts a word into the trie. */
    void insert(string word) {
        Trie* node = this;
        for (char c : word) {
            int index = c - 'a';
            if (node->children[index] == nullptr) {
                node->children[index] = new Trie();
            }
            node = node->children[index];
        }
        node->isEnd = true;
    }
    
    /** Returns if the word is in the trie. */
    bool search(string word) {
        Trie* node = this->searchPrefix(word);
        return node != nullptr && node->isEnd;
    }
    
    /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
    bool startsWith(string prefix) {
        return this->searchPrefix(prefix) != nullptr;
    }
    ~Trie() {
        for (Trie* trie : children) {
            if (nullptr != trie) {
                delete trie;
                trie = nullptr;
            }
        }
    }
private:
    struct TrieNode {
        char value;
        TrieNode* next[26];
    };
};

/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * Trie* obj = new Trie();
 * obj->insert(word);
 * bool param_2 = obj->search(word);
 * bool param_3 = obj->startsWith(prefix);
 */